一种隧道开挖防岩爆落石的柔性防护装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型适用于深埋岩质隧道工程施工技术领域，通过采用柔性防护网对裸桐 桐壁进行主动防护，作为隧道岩爆段施工时的支护，大大降低了岩爆落石对后续施工人员 及施工机械的安全威胁。
【背景技术】
[0002] 随着国家基础建设的加快，交通设施建设也得到了长足发展。而在公路及铁路建 设中修建隧道可W大大减少行车距离，缩短运行时间，提高行车的安全性，同时可W节约地 面用地，起到保护环境的作用。随着隧道工程的飞速发展，在隧道建设中也出现了一些问 题，特别是随着隧道埋深的不断增加，很多硬岩隧道穿越了高地应力区域。在高地应力地区 岩爆现象屡有发生。岩爆会造成桐壁岩石剥落，严重的会产生弹射现象，且岩爆发生很难预 ，对施工人员及机械都形成了极大的安全隐患。如何避免高地应力条件下岩爆造成的落 石弹射现象，保障隧道开挖爆破完成之后隧道支护作业安全是目前交通隧道等地下工程施 工中急需解决的问题，目前在岩爆地段主要采取W下几种措施：（1)在掌子面及开挖桐室周 边打错杆孔桐进行泄压处理；（2)增加爆破开挖与后续工序的时间间隔，让应力进行释放， 而上述方法都在一定程度上影响了施工进度，且很难准确确定应力释放程度，因此有必要 对岩爆地段进行主动支护，在保障施工进度的同时确保施工人员及机械的安全。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种隧道爆破开挖后对桐壁进行主动支护，减少围岩 暴露时间、防止岩爆落石的柔性防护装置及其施工工艺。柔性网支护明显特征是采用系统 错杆固定，通过支撑绳和缝合张拉来对柔性网部分实现预张，从而对整个岩面形成连续支 撑，从而实现主动防护功能。柔性网系统能将局部集中荷载向四周均匀传递W充分发挥整 个系统的防护能力，即局部受载，整体作用，从而使系统能承受较大的荷载。
[0004] 该装置能提高岩体的稳定性，减少围岩暴露时间，尽可能地阻止岩爆崩石的发生， 并将小块崩石限制在一定空间内，较好地解决隧道开挖爆破支护后可能发生的岩爆落石问 题。同时在围岩级别较高的隧道施工中，可W利用柔性防护措施作为开挖后的支护，使喷射 混凝±支护脱离开挖循环，即喷射混凝±支护作业可W滞后于掌子面开挖施工(保持在合 理范围内），从而可使喷射混凝±与钻眼同时进行，缩短了单循环时间，提高了施工效率。
[0005] 为了达到上述目的，本实用新型采用了 W下技术方案：
[0006] -种隧道开挖防岩爆落石的柔性防护装置，包括:钢绳网（1)、缝合绳(2)、涨壳式 错杆(3)、支撑绳(8)和固定板（10)，各个支撑绳(8)之间交叉形成正方形网格，与网格数量 相等的钢绳网（1)通过缝合绳(2)缝合在各个网格内，缝合绳(2)用紧绳器进行预紧;支撑绳 (8)交叉的位置形成各个网格的结点，各个所述的结点穿过涨壳式错杆(3)的错杆外露环套 (4)，并在支撑绳(8)张拉紧后，在其两端头用绳卡与错杆外露环套(4)固定连接;涨壳式错 杆(3)错固在防护区域所钻的错杆孔内；在每张钢绳网（1)中央的位置的围岩面进行钻孔， 并采用水泥砂浆将固定板（10)的螺栓固定于钻孔内，固定板(10)压紧在钢绳网（I)上，使钢 绳网（1)贴合隧道岩面(11)。
[0007] 所述的柔性防护装置，钢绳网（1)的规格为:孔径80mm X 80mm，钢绳直径为O 8。
[0008] 所述的柔性防护装置，缝合绳(2)规格为(68钢绳。
[0009] 所述的柔性防护装置，支撑绳规格为CP 16钢绳。
[0010] 所述的柔性防护装置，涨壳式错杆(3)为R25涨壳式错杆。
[00川所述的柔性防护装置，正方形网格规格化.5m X 1.5m。
[0012] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0013] 1、本实用新型利用钢丝绳具有一定柔度的特点，配W涨壳式错杆，可W有效稳定 围岩，防止岩爆落石，保障作业人员的安全；
[0014] 2、W热锻锋高强度钢丝绳为主要材料的主动柔性防护系统具有高初性、高防护强 度，易铺展、安装程序标准化，系统化等优点。比立架支护更加快捷，操作简便，能有效的提 高生产效率，减少施工作业时间。
[0015] 3、寿命较长:采用热锻锋高强度钢丝绳作为系统主要材料的主动柔性防护系统， 其材料的特殊制造工艺和高防腐防诱技术，决定了系统的寿命较长，通过国内外大量的试 验和研究发现，其防护使用寿命可达30-50年之久。
[0016] 4、在开挖后采用柔性防护网进行主动防护代替及时的喷射混凝±支护，在围岩级 别较好的i-m级围岩中，既能保证施工安全，同时可W实现喷错支护与钻爆开挖分开，缩短 开挖循环，提高施工效率。
[0017] 5、柔性网支护比传统立架支护更加节省工程造价，且能达到经济优化、工程施工 优化、防护效果最优化的效果。
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型所述柔性防护网装置图；
[0019] 图2为实用新型所述涨壳式错杆；
[0020] 图3为实用新型所述支撑绳安装示意图；
[0021] 图4固定板安装示意图；
[0022] 其中，1、钢绳网；2、缝合绳;3、涨壳式错杆;4、错杆外露环套;5、螺母;6、钢垫板;7、 涨壳式错头;8、支撑绳;9、绳卡;10、固定板，11隧道岩面。
【具体实施方式】
[0023] W下结合附图及具体实施方法，对本实用新型及施工工艺做进一步说明。
[0024] 如图1-4所示，隧道开挖防岩爆落石的柔性防护装置，包括:钢绳网1(规格:网孔为 80mm X 80mm，钢绳直径O 8 )、缝合绳2 (规格O 8钢绳）、涨壳式错杆3 (规格R25 )、支撑绳8和固 定板10,各个支撑绳8之间交叉形成1.5mX 1.5m的正方形网格，与网格数量相等的钢绳网1 通过缝合绳2缝合在各个网格内，缝合绳2用紧绳器进行预紧，使钢绳网1对岩面掉块或崩石 具有更好的承载力，W防止崩塌落石伤人事件的发生;支撑绳8交叉的位置形成各个网格的 结点，各个所述的结点穿过涨壳式错杆3的错杆外露环套4,并在支撑绳张拉紧(用拉紧力不 小于5KN的紧线器)后，在其两端头用绳卡与错杆外露环套4固定连接;涨壳式错杆3错固在 防护区域所钻的错杆孔内；在每张钢绳网I中央的位置的围岩面进行钻孔，并采用水泥砂浆 将固定板10的螺栓固定于钻孔内，固定板10压紧在钢绳网1上，使钢绳网1贴合隧道岩面11。 [00巧]施工方法如下所述：
[0026] 1预先对防护区域进行找顶，排除危石、悬石，放线测量确定错杆孔位。
[0027] 2按要求的深度钻孔并清孔，孔深应比涨壳式错杆3长度长50mmW上，孔径为45mm， 插入涨壳式错杆，用力预紧杆体，保证错头顶端与孔底部紧贴并左旋错杆体直至旋紧后，再 安装垫板、螺母。测试拉拔力。
[002引 3构架支撑绳8结构，采用CP 16纵、横向钢丝绳组成1.5mX 1.5m正方形网格，网格结 点穿过错杆外露环套4。安装后的纵、横向直径CP 16支撑绳，张拉紧后（用拉紧力不小于5KN 的紧线器)两端各用两个绳卡与错杆外露环套固定连接。
[0029] 4构架钢绳网，在支撑绳构成的每个1.5mX 1.5m网格内铺设一张1.5mX 1.5m的（网 孔80mm X SOmmX半S钢绳网。
[0030] 5缝合，在每张钢绳网与四周支撑绳间用CP 8钢绳缝合联结，并用紧绳器进行预紧， 使钢绳网1对岩面掉块或崩石具有更好的承载力，W防止崩塌落石伤人事件的发生。
[0031] 6安装固定板，在每张钢绳网1中央的位置的围岩面进行钻孔，并采用水泥砂浆将 固定板的螺栓固定于钻孔内，固定板10压紧在钢绳网1上，使钢绳网贴合隧道岩面11。
[0032] 应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可W根据上述说明加 W改进或变换， 而所有运些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种隧道开挖防岩爆落石的柔性防护装置，其特征在于，包括:钢绳网（1)、缝合绳 (2)、涨壳式锚杆(3)、支撑绳(8)和固定板（10)，各个支撑绳(8)之间交叉形成正方形网格， 与网格数量相等的钢绳网（1)通过缝合绳（2)缝合在各个网格内，缝合绳（2)用紧绳器进行 预紧;支撑绳(8)交叉的位置形成各个网格的结点，各个所述的结点穿过涨壳式锚杆(3)的 锚杆外露环套(4)，并在支撑绳(8)张拉紧后，在其两端头用绳卡与锚杆外露环套(4)固定连 接;涨壳式锚杆(3)锚固在防护区域所钻的锚杆孔内；在每张钢绳网（1)中央的位置的围岩 面进行钻孔，并采用水泥砂浆将固定板（10)的螺栓固定于钻孔内，固定板（10)压紧在钢绳 网（1)上，使钢绳网（1)贴合隧道岩面(11)。2. 根据权利要求1所述的柔性防护装置，其特征在于，钢绳网（1)的规格为:孔径80mm X 80mm，钢绳直径为Φ 8。3. 根据权利要求1所述的柔性防护装置，其特征在于，缝合绳(2)规格为Φ8钢绳。4. 根据权利要求1所述的柔性防护装置，其特征在于，支撑绳规格为Φ 16钢绳。5. 根据权利要求1所述的柔性防护装置，其特征在于，涨壳式锚杆（3)为R25涨壳式锚 杆。6. 根据权利要求1所述的柔性防护装置，其特征在于，正方形网格规格为1.5mX 1.5m。
【专利摘要】本实用新型公开了一种隧道开挖防岩爆落石的柔性防护装置，包括：钢绳网(1)、缝合绳(2)、涨壳式锚杆(3)、支撑绳(8)和固定板(10)，各个支撑绳(8)之间交叉形成正方形网格，与网格数量相等的钢绳网(1)通过缝合绳(2)缝合在各个网格内，缝合绳(2)用紧绳器进行预紧；该装置能提高岩体的稳定性，减少围岩暴露时间，尽可能地阻止岩爆崩石的发生，并将小块崩石限制在一定空间内，较好地解决隧道开挖爆破支护后可能发生的岩爆落石问题。
【IPC分类】E21D11/00, E21D11/15
【公开号】CN205243522
【申请号】CN201521103443
【发明人】张睿, 杜江林, 汪碧云, 喻业洪, 江俊杰
【申请人】四川川交路桥有限责任公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月24日